2020-09-24
95
| Зміст і послідовність дій | Вказівки до навчальних дій |
| 1. Практичне вивчення визначення активності цитохромоксидази мітохондрій. | 1.1. До якого класу та підкласу ферментів належать ці ферменти? 1.2. Записати в зошит протоколів-дослідів алгоритм лабораторної роботи та пояснить принцип методу визначення активності цитохромоксидази мітохондрій. |
| 2. Реакції біологічного окислення. | 2.1. Типи реакцій (дегідрогеназні, оксидазні, оксигеназні) їх біологічне значення. |
| 3. Молекулярна організація мітохондріального ланцюга біологічного окислення. | 3.1. Компоненти дихального ланцюга як окисно-відновні пари кофакторів. 3.2. Молекулярні комплекси внутрішніх мембран мітохондрій. |
| 4. Окисне фосфорилювання. | 4.1. Вивільнення енергії в дихальному ланцюзі та ділянки утворення АТФ. 4.2. Коефіцієнт окисного фосфорилювання, пункти спряження. |
| 5. Хеміосмотична теорія окисного фосфорилювання – молекулярний механізм генерації АТФ в процесі біологічного окислення. | 5.1. Електрохімічний градієнт протонів (ΔμН+). Фізико-хімічні складові електрохімічного градієнту протонів. |
| 6. Інгібітори та роз’єднувачі тканинного дихання. | 6.1. Інгібітори транспорту електронів (ротинон, амітал, ціаніди, СО). 6.2. Роз’єднувачі окисного фосфорилювання (2,4-динітрофенол, гормони щитовидної залози, вільні жирні кислоти). 6.3. Порушення синтезу АТФ в умовах дії на організм людини патогенних факторів хімічного, фізичного та біологічного походження. |
Алгоритм лабораторної роботи.
Визначення активності цитохромоксидази – компонента дихального ланцюга мітохондрій.
Принцип методу.Цитохроми – складні білки гемпротеїни, відносяться до класу ферментів – оксидо-редуктаз, присутні у всіх тваринних та рослинних клітинах. Завдяки тому, що атоми заліза в цитохромах легко змінюють свою валентність, цитохроми є компонентами дихального ланцюга мітохондрій та переносниками електронів від відновленого убіхінону на кисень. В цитохромній системі передавати електрони на кисень може лише цитохром а-а3 – цитохромоксидаза, в склад якої входить мідь.
Метод визначення активності цитохромоксидази ґрунтується на здатності диметилпарафенілендіамінхлориду (ДПФД) бути донором електронів для цитохрому с. ДПФД неферментативно відновлює цитохром с, а сам окислюючись, перетворюється на червоний пігмент, кількісне утворення якого є пропорційним активності цитохромоксидази мітохондрій.
Хід роботи. Дві пробірки: контрольну та дослідну заповнюють реактивами за таблицею:
| Вміст пробірок | Пробірка | |
| Контрольна | Дослідна | |
| Фосфатний буфер, рН = 7,4 | 1,0 мл | 1,0 мл |
| Розчин цитохрому с | 2 краплі | 2 краплі |
| Суспензія мітохондрій | 0,5 мл | 0,5 мл |
| Розчин ДПФД | 0,5 мл | 0,5 мл |
| Етиловий спирт | 1,0 мл | --- |
| Фізіологічний розчин | --- | 1,0 мл |
| Інкубація в термостаті 5 хв. при 37оС | ||
| Результати: поява червоного забарвлення | ||
Додавання етилового спирту інактивує цитохромоксидазу та ферментативне перетворення цитохрому с. Пробірки поміщають в термостат на 5 хвилин при 37оС і спостерігають за появою червоного забарвлення.
За результатами проведеного експерименту зробити висновки.
Тема 9. Дослідження гліколізу – анаеробного
окислення глюкози. Глюконеогенез.
Актуальність теми.
Вивiльнення енеpгiї сонця, акумульованої в хiмiчних зв'язках глюкози, починається пpи глiколiзi в pеакцiї субстpатного окислювального фосфоpилювання. В цьому пpоцесi частина енеpгiї глюкози тpансфоpмується в енеpгiю макpоеpгiчних фосфатних зв'язкiв, якi викоpистовується на pесинтез АТФ, тобто фоpму енеpгiї, доступну для викоpистання всiма тканинами пpи виконаннi piзних видів pоботи (синтезу, механiчної, транспорту pечовин чеpез мембpани).
При напруженій роботі м’язів тимчасово виникають анаеробні умови, і тоді основним процесом, що забезпечує енергією м’язи, стає гліколіз – анаеробне окислення глюкози. В нормі кінцевий продукт гліколізу – молочна кислота, - швидко ресинтезується в печінці в глюкозу і глікоген та частково окислюється до оксиду вуглецю і води.
Багато захворювань супроводжується гіпоксією тканин (серцево-судинні захворювання, захворювання легень та ін.), що призводить до накопичення в тканинах молочної кислоти, розвитку ацидозу, і, відповідно, розладу обміну речовин та функції органів. Визначення молочної кислоти в крові є тестом для оцінки інтенсивності гліколізу. Гіперлактатемія – маркер блоку аеробних шляхів окислення глюкози.
Мета та вихідний рівень знань.
Загальна мета.
Вміти використовувати знання про анаеробний обмін вуглеводів для пояснення стану організму в нормі і при патології, що супроводжується гіпоксією.
Конкретні цілі:
1. Трактувати біохімічні закономірності внутрішньоклітинного метаболізму вуглеводів: анаеробний гліколіз.
2. Вміти писати хімізм реакцій гліколізу.
Вихідний рівень знань-вмінь: вміти писати будову вуглеводів (біоорганічна хімія) глюкози, фруктози. Вміти писати будову спиртів, альдегідів, карбонових кислот.
Оpiєнтувальна каpтка для самостiйного вивчення студентами
